Ensayos Enunciados

IES Francisco de los Cobos

Luis Carrasco Abril (Departamento de Tecnología)

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SELECTIVIDAD: Materiales. Ensayos.
1.- En un ensayo Charpy, se deja caer una maza de 25 kg desde una altura de 1,20 m. Después de romper la probeta el
péndulo asciende una altura de 50 cm. Datos: La probeta es de sección cuadrada de 10 mm de lado y presenta una
entalla de 2 mm de profundidad. Se pide:
a) Calcular laenergía empleada en la rotura.
b) Dibujar un esquema del ensayo y calcular la resiliencia del material de la probeta.
2.- Un redondo de 50 cm de longitud está fabricado con un acero de límite elástico 250 MPa y de módulo de elasticidad
21 x 104 MPa. Se pide:
a) Si se sometiera a una carga de 12500 N, ¿cuál debería ser su diámetro mínimo, para que la barra no se
alargara más de 0,50 mm?
b) Si lacarga fuera de 25000 N y el diámetro de la barra 10 mm, justifique si se produciría deformación plástica.
3.- Una pieza de acero como la de la figura, de sección
circular, se somete a una fuerza F. El acero tiene un
límite elástico de 630 MPa y se desea un coeficiente
de seguridad de 4. Determine:
a) El valor máximo de la fuerza a aplicar.
b) El alargamiento total.
E= 210 GPa
4.- En un ensayoBrinell con una bola de 2,5 mm de
diámetro se ha obtenido un diámetro de huella de 1,5
mm. Si la constante de ensayo es 30, determinar:
a) La carga aplicada en el ensayo.
b) Valor de la dureza del material.
5.- Un acero tiene un módulo elástico de 200 GPa y un límite elástico de 360 MPa. Una varilla de este material, de 12
mm2 de sección y 80 cm de longitud, se somete a una carga vertical de 1800 N.Razone:
a) ¿Recuperará la varilla su longitud inicial?
b) ¿Qué diámetro mínimo debería tener una barra de dicho material, para que sometida a una carga de 50 kN no
experimente deformación permanente?
6.- Sobre un acero se ha realizado un ensayo Brinell utilizando una bola de 10 mm de diámetro y una carga de 3000 kp,
obteniéndose un valor de 150 HB.
a) Calcule el diámetro de la huella.
b) Si la cargaempleada fuera de 187,5 kp, ¿qué diámetro de bola utilizaría?
7.- Una barra de 30 mm de diámetro, tiene las siguientes características: módulo de elasticidad E = 700 MPa,
resistencia a tracción 20 MPa y límite elástico 10 MPa. Calcular:
a) La tensión unitaria a la que está sometida la barra cuando se aplica una fuerza de tracción de 1500 N.
Si esa carga dejara de actuar, razone si la barrarecupera su longitud inicial.
b) La longitud inicial de la barra para que el alargamiento producido por la carga de 1500 N sea de 1,25 mm.
8.- En un ensayo de dureza realizado a un material por el método Brinell, se obtuvo un valor de 40 HB. Se desea saber:
a) La carga que se ha aplicado en el ensayo si se ha utilizado como penetrador una bola de 5 mm de diámetro y
la huella producida fue de 1,2 mm dediámetro.
b) ¿Cuál fue la constante de ensayo del material?
c) Cite otro método de medida de dureza en materiales y explique cómo se determina su valor.
9.- Una barra cilíndrica de 80mm de longitud y 8 mm2 de sección, está sometida a una fuerza de tracción de 4 kN.
Sabiendo que el módulo de elasticidad del material es 4x104 MPa y que el límite elástico es 250 MPa:
a) Calcule el alargamiento unitarioen el límite elástico.
b) Justifique si la barra recuperará la longitud primitiva al retirar la carga de 4 kN. En caso negativo, qué diámetro
mínimo habrá de tener la barra para que la deformación no sea permanente.
10.- En un ensayo Charpy la maza de 30 kg ha caído desde una altura de 100 cm y, después de romper la probeta de
sección cuadrada de 10 mm de lado y 2 mm de profundidad de la entalla,se ha elevado hasta una altura de 60 cm.
a) Dibuje el esquema del ensayo y calcule la energía empleada en la rotura.
b) Calcule la resiliencia del material de la probeta.
11.- Una probeta de acero, de 13,8 mm de diámetro y 110 mm de distancia entre marcas, está sometida a una carga de
tracción de 60000 N. El límite elástico es de 500 MPa y el módulo de elasticidad de 210 GPa. Se pide:
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